國金證券研究所
新能源與汽車研究中心
行業觀點
百萬新車迎來冬季續航考驗，冬季路試續航下滑24%。2018年全國完成新能源乘用車銷售100.8萬輛，同比增長89%；2019年1-2月完成銷售14.3萬輛，同比增長134%；但冬季道路試驗顯示8款車型的平均續航里程下滑24%，測試包含的鈷酸鋰、三元鋰與磷酸鐵鋰均未出現明顯的抗低溫優勢，低溫熱管理未來市場潛力巨大。
高溫熱管理已受重視，低溫熱管理技術路線更多。由於夏季的40多起電池自燃事件，眾多廠商已開始重視高溫熱管理，而低溫熱管理潛力則仍有待開發，僅有少數廠家為電池配備了電加熱系統；冬季續航是整車廠商乘用體驗的核心指標，電池的低溫性能則是電池廠商的核心競爭力，每一次冬季低續航的陣痛都將促進廠商加速低溫熱管理的滲透，未來市場潛力巨大。
低溫下電化學反應不活躍是電池冬季電量降低的主要原因。環境溫度過低時，電解液黏度增大甚至部分凝固，使得鋰離子脫嵌運動受阻，電導率降低，最終引起了容量減少。低溫下使用鋰電池也易因鋰晶枝生長而對電池造成不可逆的容量損傷，並形成潛在危險。與NCA、磷酸鐵鋰比較，國內主要的電池發展方向NCM811低溫性能相對較強，高鎳趨勢有助於減緩冬季低電量的現象。
研發低溫電池是解決冬季續航下降較為根本的方法，高效熱管理是當前最可行的冬季續航管理方案。目前低溫電池主要方向有電解液改性與全天候電池，混合型電解液可以綜合各類電解液優勢增強鋰電池低溫性能，全天候電池技術被寶馬認可有機會引領市場。當前液冷熱管理技術滲透率相比於去年已獲得較大提升，可通過反向加熱冷卻液來便捷實現低溫熱管理，目前市場已有眾多車型實現了低溫加熱功能。
投資建議
熱管理行業業績平均淨利潤增長優於傳統零部件企業，成長遠景可期。 新能源熱管理作為熱管理行業的分支，隨著電池電量、能量密度逐漸提升，三元電池、高鎳化的趨勢，電池安全性以及能量控制的難度加大，整車廠將會在此加大投入，未來更大的規模、更高的單車價值與高速的增長能夠為提前佈局的標的帶來增長的確定性，當前我們保持預期並持續推薦該板塊。
風險提示
宏觀經濟低迷、汽車需求疲軟、補貼政策擾動新能源車產銷量、供應鏈子行業競爭加劇、高效熱管理系統滲透率不達預期、原材料成本波動、傳統汽車業務下滑拖累整體淨利潤
一、冬季電動車續航縮減多少？
– 24%
百萬新車迎來冬季續航考驗，低溫熱管理大有可為。
- 2018年全年全國完成新能源乘用車銷售100.8萬輛，同比增長89%；2019年1-2月完成銷售14.3萬輛，同比增長134%。但新能源車在冬季，尤其在高寒的東北地區電動汽車實際續航里程已經出現明顯下降，對用戶使用造成了嚴重影響。以幾款典型新能源汽車為例，一些冬季道路試驗顯示這些車型的平均續航里程下滑24%，測試包含的鈷酸鋰、三元鋰與磷酸鐵鋰均未出現明顯的抗低溫優勢。
- 由於去年夏季的40多起電池自燃事件，眾多廠商已開始重視高溫熱管理，而低溫熱管理潛力則仍有待開發，僅有少數廠家為電池配備了電加熱系統。冬季續航是整車廠商乘用體驗的核心指標，電池的低溫性能則是電池廠商的核心競爭力，我們認為每一次冬季低續航的陣痛都將促進廠商加速低溫熱管理的滲透，未來市場潛力巨大。
電池實驗表明溫度越低，電池可用容量越低。以松下 NCR18650A為例，在電池實驗中-10℃下電池容量相比25℃將下降約20%，且平均電壓遠低於常溫下，電池對外做功能力明顯衰減。而以某磷酸鐵鋰電池為例，-15℃下電池內阻是15℃下的4-5倍，表徵電解液導電能力下降嚴重。
冬季車內加熱設備的使用加大續航損耗。
- 目前PTC加熱器是電動汽車暖風空調的主要熱源，相比於電熱絲加熱能量轉化效率已從70%上升至98%，但將高品位的電能直接轉化為低品位的熱能，能量浪費依然巨大。蔚來汽車為ES8配備了前5.5kw後3.7kw等2個PTC加熱器，即在始終開啟的狀態下僅暖風空調每小時將消耗近50公里續航，如果再考慮電池本身的劣化，355公里的續航只能完成一半。
- 理論測算加熱功耗嚴重製約續航里程。以當前主流的300km配備35kwh電池的車型為例，可獲得加熱功耗與里程關係曲線，若要保證75%的續航保持率，車內平均加熱功耗需要控制於1-1.5kw。但電熱轉換效率最多為1，PTC加熱器的效率已非常接近，因此需要尋找例如熱泵空調等轉化效率突破電熱瓶頸的技術。
二、鋰離子電池冬季電量減少的原因 – 低溫電化學反應不活躍
低溫下電化學反應不活躍是電池冬季續航降低的主要原因。鋰離子電池是一種典型的“搖椅電池”，其充電時，鋰離子從正極脫嵌穿越隔膜進入負極，使得負極呈富鋰狀態，正極呈貧鋰狀態，同時碳負極通過外電路獲得補償電荷，放電時則相反。環境溫度過低時，電解液黏度增大甚至部分凝固，使得鋰離子脫嵌運動受阻，電導率降低，最終引起了容量減少。
低溫下使用鋰電池易造成不可逆的容量損傷和潛在危險。鋰離子的溶解性在低溫時會顯著降低，易析出沉積形成鋰晶枝，生長到一定程度時有可能會刺穿隔膜造成電池短路，形成潛在安全風險。且此時電池負極動力學條件較差，固態電解質界面(SEI) 厚度會增加，將不可逆地持續阻礙離子流動，造成有效容量衰減。
各類正極材料的抗低溫能力均不相同，NCM811電池相對抗凍。研究發現在-20℃下電池的容量保持率均有下降，總體上NCM與NCA材料抗低溫性能相似，NCM811比NCA稍高，但兩者均明顯優於磷酸鐵鋰電池。當前國內的電池向NCM811發展的趨勢有助於減緩冬季低電量的現象，但仍需要低溫熱管理來讓電池工作在最佳範圍。
三、低溫續航下方案 – 高效熱管理
耐低溫電池的研發是解決冬季續航下降較為根本的辦法，主要方向有改性電解液與全天候電池，但當前仍在實驗階段。
採用混合鋰鹽、溶劑與添加劑獲得綜合性能較強的低溫電解液是獲得低溫鋰電池的重要手段。電解液是電池抗低溫能力最重要的因素之一，當前研究表明將不同的鋰鹽、溶劑與添加劑這三種組分按特定比例混合可以達到綜合最優的效果。例如在溶劑方面，傳統溶劑EC介電常數高、成膜性好，但因其熔點高、黏度大，而低熔點(-48℃)的PC溶劑可有效地避免電解液體系在低溫下發生凝固，調整兩者配比可降低體系粘度，獲得綜合兩者優點的抗低溫溶劑。
全天候電池是未來電池的可選項。在2016年美國ECPower公司和賓夕法尼亞州立大學的華人團隊就已經研發出可在低溫條件下使用的鋰離子電池，通過在內部加入電熱鎳箔經過電路設計實現低溫自動加熱，可在25秒內將電池溫度從-20℃升至0℃並維持穩定。這種全氣候電池為方形，添加成本每千瓦時少於1元，附加重量不超越1.5％，-20℃下的容量衰減僅為普通電池的一半。寶馬18年1月宣佈與ECPower簽訂專利協議，極有可能將該項技術應用於未來的寶馬純電動車型。我們認為帶自加熱功能的全天候電池是未來的可選項之一，但可靠性、加熱耗電量與電路控制仍是需要解決的問題。
高效熱管理是當前最可行的冬季續航管理方案
- 低溫下電池加熱系統的設計是一項複雜工程。若僅從最大續航角度考慮，電池加熱系統為保持電池在特定溫度下的自身能耗存在最優解，但從電池安全角度，在0℃以下均需要採取電池加熱系統以儘量延長電池壽命。此外採用電池加熱勢必需要在電池組中填入保溫材料，但這與高溫熱管理的需求背道而馳，因此熱管理系統的設計需要綜合考慮各類因素。
- 電池加熱系統有多種方案，液冷加熱系統可行性最高。目前電池加熱系統有PTC加熱、電熱膜加熱、相變加熱、冷卻液加熱、熱管加熱、交流加熱等多種實現方式。特斯拉2017年底在OTA系統中升級了電池預熱功能，其專利中顯示採取了多種加熱策略，可以在不同工作狀態、不同加熱媒介、不同熱量來源下進行全天候電池熱管理。但從其拆解圖看，主要的加熱方法還是使用PTC加熱冷卻液，這也是目前的最合邏輯的選擇，可以同時解決高低溫熱管理的矛盾，同時改造較為便利，僅需要在高溫液冷熱管理基礎上增加熱源即可。
已有眾多車型裝備低溫熱管理系統，電池液冷加熱系統成主打賣點。目前大多數新能源汽車都已裝備電池加熱系統，但基於PTC的暖風加熱系統效率較低。除特斯拉以外，威馬EX5、傳祺GE3以及銷量前十的車型中裝備液冷系統的車型均裝備了基於電池冷卻液加熱系統，已經成為重要的產品賣點，隨液冷系統滲透率的提升，冷卻液加熱功能也將持續滲透
熱泵空調可在冬季高效節能。熱泵制熱時的實際COP可以達到2-4，即相同能耗下產生的熱量是PTC的2-4倍。目前國內已有榮威Ei5與MARVELX裝備了熱泵空調系統，可保證冬季高效制熱。以續航300km帶電35kw的典型電動車型為例進行測算，PTC、熱泵空調以及兩者組合的方式所形成的3種方案中僅使用熱泵空調相比於僅使用PTC加熱可增加14%的續航里程，節能效應非常明顯。
四、投資機會
多方因素帶動液冷滲透率提升，熱管理行業業績優於大市
2018年全年全國完成新能源乘用車銷售100.8萬輛，其中300公里續航里程以上車型滲透率迅速上升至56%，從質量和數量上均有突破性提升。 我們認為當前佔比較少的新能源汽車憑藉其50%以上的強勁增長會成為未來汽零企業重要的利潤來源，一些熱管理相關的頭部企業新能源業務比重已經接近10%。由於高鎳電池滲透、高續航車型增加、夏季電池自燃頻發等因素，我們估算近期液冷系統滲透率已經從2018年上半年的25%上升至目前的40%左右，絕大部分可實現低溫熱管理功能。
相比於增速下滑的傳統汽車銷量，熱管理相關標的前三季度業績大部分仍有增速，板塊前三季度淨利潤平均同比增長5%左右。隨著新能源汽車佔比的逐步提升，在2020年新能源熱管理比重將達到熱管理行業的10%以上，更高的單車價值將為提前佈局的企業帶來更加穩定的利潤來源，當前我們保持預期並持續推薦該板塊。
三花智控
公司是全球製冷控制元器件龍頭，切入新能源車熱管理領域。電子膨脹閥、四通換向閥、微通道換熱器市佔率全球第一，截止閥全球第二；汽車熱膨脹閥市佔率國內第一、全球第二。
熱管理是新能源汽車產業的又一個高速成長的子行業。目前電動車熱管理系統單車價值5000元，全球市場規模2020年達到250億，2025年將超過800億元。公司當前正分別投入5億進入年產1150萬套新能源汽車零部件建設項目，投入4.5億進入年產730萬套新能源汽車熱管理系統組件技術改造項目，預計分別於20年初與19年初開始產生項目收益。
公司配套新能源車熱管理零部件價值1500-2200元，新增市場超300億。最主要的增長來源於電子膨脹閥，憑藉規模效應、技術以及質量的優勢保證了維持較高的市場佔有率和毛利率。預計2025年公司膨脹閥市場空間約11億元，對應淨利潤約1.3億元，有翻倍的增長空間。綁定熱管理一級供應商穩定發展，國際前五大熱管理供應商其中四家法雷奧、馬勒、漢拿、空調國際都是三花汽零的主要客戶。
有望受益於Model 3產能瓶頸突破。公司獨家供應特斯拉Model 3熱管理零部件，共帶電磁閥的熱力膨脹閥、電子膨脹閥、電子油泵、油冷器、水冷板、電池冷卻器、壓塊7個項目，單車價值約2000元；並且獨家供應Model S和X電子膨脹閥，單車價值約250元。特斯拉處產能突破期，2018年全年交付14.6萬輛Model 3，且上海工廠環評產能25萬輛，有望於年底前啟動產線，計劃採用本地採購模式，公司有望受益於Model 3產能瓶頸突破及特斯拉上海工廠放量。
公司前三季度實現營收和歸母淨利潤分別為82.65億元、10.23億元，分別同比+15.0%、+4.5%，其中扣非歸母淨利潤同比+25.0%；2018年業績快報顯示全年實現營業收入108.3億元，同比增長13.1%，歸母淨利潤12.9億元，同比增長4.5%，符合預期。
預計2018-2020年淨利潤分別為12.9億、14.9億、15.8億元。給予目標價19.74元，對應2019年28x估值，維持買入評級。
銀輪股份
系國內熱交換器龍頭，尾氣處理業務穩定，熱管理業務持續拓展合資品牌客戶。四大業務涵蓋三大領域，油冷器、中冷器國內市場佔有率分別達到45%和35%，核心業務穩定增長；尾氣處理業務充分受益減排法規，進一步佈局下一階段方案；加大投入新能源車熱管理業務，多款產品量產成為增長重點。
熱交換器隨著自主品牌的高速增長而發展。公司熱交換器銷量十多年保持國內第一，其中乘用車業務佔比超40%，為主要增長來源。前五大客戶分別為福特、吉利、廣汽、長城、長安，有望繼續受益於自主品牌的高速增長。中冷器增量主要來自乘用車渦輪增壓發動機滲透率提升，且打入通用平臺。同時，升級冷卻模塊已實現配套供應吉利。
尾氣後處理業務受益於減排法規。公司受益於排放升級法規，已為各階段排放法規佈局應對產品與方案：國內商用車EGR冷卻器市佔率約30%，從輕卡擴展至整個柴油機商用車，並向汽油機迅速滲透；SCR封裝以中重型商用車為主，繼而進入輕卡領域；2017年定增投資的DPF項目達產後約新增營收3億元，為國六階段做準備。
熱管理業務持續開拓新用戶。2018年熱管理業務全面開花，在合資品牌及國外供應商實現5大突破：第一，打入吉利領克平臺，於2021年量產，338萬套供貨量；第二，成為捷豹路虎（頂級品牌） D4、P4 發動機油冷器供應商，2020-2021年開始供貨，共225 萬臺；第三，電池水冷板通過GM（全球通用）審核；第四，成為德國採埃孚變速箱油冷器供應商。第五，被確定為東風雷諾發動機機油冷卻器供應商，預計於2020 年供貨，訂單總額約為 1 個億（127 萬臺）。公司定位明晰，隨募投項目落地及持續拓展客戶，看好長期業績。
公司前三季度營業收入增長23.4%，淨利潤增長18.1%；2018年業績快報顯示全年實現營業總收入50.5億元，同比增長16.9%，淨利潤3.6億元，同比增長15.2%，符合預期。
預計2018-2020年淨利潤分別為3.6億、4.5億、5.0億元。給予目標價13.90元，對應2019年25倍估值，維持買入評級。
中鼎股份
車用非輪胎橡膠件行業龍頭，市場空間突破1800億。公司系汽車非輪胎橡膠件龍頭，通過併購擴充技術實力，同時新能源領域獲大量訂單。公司佔據國內10%、國際3.8%的市場份額，營收位列全球非輪胎橡膠件企業第13位，國內第1。增長主線為零部件國產替代，隨長續航高品質電動車銷量增長，減震密封冷卻需求持續上升，市場超1800億。
傳統業務較為穩定，海外收購落地國內+高端豪華車銷量增長推動業績，衝抵總體車市銷量趨緩影響，升級系統供應商帶來新增量。
- 業務涵蓋降噪減振、密封、冷卻系統、空氣懸掛及電機系統；
- 通過收購海外企業獲得核心技術及相關零部件，從零部件製造轉向模塊集成，單車價值量提升，配套一線整車廠，拓展至電動車領域；
- 公司連續收購的十餘家高質量海外汽零企業已在國內全部落地。公司進入高質量內生增長階段，預計年均增長9%以上。
- 國內車市下滑在低端車型，高端豪華車增長帶來業績推動，且公司60%以上業務在國外，對公司營收影響有限。
新能源車業務快速增長，佔比8.5%，獲核心密封技術，升級冷卻管路總成供應商，受益於液冷系統滲透加速，獲特斯拉、寧德時代訂單。
- 2018H1新能源業務貢獻5.2億元營收，佔比8.6%，同比+16%；
- 在電池冷卻密封系統、電機密封、減振降噪、電橋密封總成等多個領域已有對應成熟產品，冷卻管路總成在電池冷卻領域居全球第一；
- 隨著電動車銷量持續增長，大電池車型和液冷系統滲透率加速，單車價值量提升，公司冷卻、密封、管路業務直接受益。
- 新產能上馬在即，10倍估值凸顯投資價值。 公司擬發行12億可轉債新建年產1,500 萬標米冷卻系統管路總成產線、177 萬件/年控制臂部件產線及升級減震橡膠產線。
公司前三季度營業收入與淨利潤分別增長11.6%與10.4%；2018年業績快報顯示全年實現歸母淨利潤約11億至12億，同比增長0-10.6%。
預計公司2018-2020年歸母淨利潤分別為12.36億、13.86億、15.98億，目標價17.04元，對應2019年15倍PE，維持買入評級。
西泵股份
國內最大的汽車水泵、排氣歧管生產企業，盈利表現穩健。公司主要產品為汽車發動機水泵、汽車發動機排氣歧管、發動機渦輪增壓器殼體等。公司系產業龍頭，汽車水泵產品市場佔有率居行業第一位，汽車排氣管產品居行業第二，對國內汽車水泵和排氣歧管產品定價具有一定的主導作用。近年來公司核心產品水泵及排氣歧管產銷穩定增長，且順應汽車電子化、智能化、節能化的趨勢，積極調整產業結構，佈局新的業績增長點。
公司為行業龍頭，核心競爭優勢明顯。公司市佔率位於行業一位，客戶資源穩定，覆蓋國內外知名車廠，如通用、福特、大眾、上汽、吉利、長城等，與國內外眾多發動機及整車製造商建立了長期、穩定的合作伙伴關係。產品覆蓋全國市場，且出口歐美，2018年H1國外直接和間接銷售營收佔比達35%，未來海外市場為業績增長主要來源。
受益於節能減排趨勢，渦殼產品持續放量。公司渦殼產品表現亮眼：2017年公司渦殼銷售量增加62%，2018H1渦殼營收增長96%，產品產能將進一步釋放。且隨著耐熱鋼渦殼技術的突破，渦殼產品的毛利率有望進一步提升。
排氣歧管銷量穩步增長，公司產品結構改善。2017年排氣歧管產銷量大幅增加，營收同比增長40%，2018年H1排氣歧管營收佔同比增長22%，且佔總營收的40%，成為公司第一大產品。
把握汽車業發展趨勢，佈局電子化、節能化零部件產業新藍海。公司目前產品主要針對傳統車型，為調整產品結構，公司著力研發電子泵、可變流量機油泵、電子真空泵、電子壓縮機泵、電子系統、熱管理系統、溫控模塊等產品，且尋求在汽車電子系統、熱管理系統、底盤系統等新能源汽車不可替代產品領域實現突破。
2018年前三季度營業收入與淨利潤分別增長11.4%與5.3%；2018年業績快報顯示全年實現營業收入28.2億元，與同比增長5.8%，淨利潤為2.4億元，同比增長1.2%。
五、風險提示
宏觀經濟持續低迷，需求下降，汽車產業銷量增長大幅低於預期。當前我國經濟面對複雜的國內外形勢，經濟下行壓力趨大，社會消費品零售總額增速放緩，需求端壓力明顯，可能帶來汽車銷量增長大幅低於預期。
補貼政策擾動，新能源汽車產銷量大幅低於預期。2019年補貼政策尚未落地，若大幅退坡，可能導致2019年新能源汽車產銷量大幅低於預期。
供應鏈子行業競爭加劇。國產企業可能受到合資品牌或國外企業擠壓，進而企業業績出現下滑。整車企業競爭壓力傳導至零部件，帶來供應鏈公司的壓價超預期，影響公司盈利。
行業競爭激烈，高效熱管理系統滲透速度不達預期。可能存在產品市佔率下降、產品價格下降超出預期等情況。
原材料成本波動。 原材料主要為鋁、銅等金屬，漲價直接影響盈利水平。
傳統汽車業務下滑拖累整體淨利潤。
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